JP2017177360A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品数を増やすことなく、熱の影響を受けやすい電子回路基板の熱上昇を抑えられ、かつ、小型で設置角度が可変な装置にも適用できる基板配置を備える印刷装置等を提供する。【解決手段】ロール紙に印刷を行う印刷装置が、制御回路を備える第１基板と、電源回路を備える第２基板と、前記ロール紙を収納するロール紙収納部と、を備え、前記第１基板と、前記第２基板は、前記ロール紙収納部を挟んだ前記ロール紙収納部の両側に配置される。【選択図】図５

Description

本発明は、ロール紙に印刷を行う印刷装置等に関し、特に、部品数を増やすことなく、熱の影響を受けやすい電子回路基板の熱上昇を抑えられ、かつ、小型で設置角度が可変な装置にも適用できる基板配置を備える、印刷装置等に関する。

近年、ＵＳＢコネクターを介して、タブレット等の電子機器を接続し、その電子機器を充電できる機能を備えるプリンターがある。かかるプリンターでは、タブレット等を充電する際に多くの電力を要することから、電源回路が発熱し、制御回路等の温度が上昇するという課題がある。

このような課題に対し、下記特許文献１では、回路基板に実装される部品から発生する熱を効率的に放熱させるために、巻線部品等の電子モジュールが形成された回路基板の下面に放熱板を対向配置し、巻線部品の下面と回路基板の上面との間に熱伝導体を充填させ、巻線部品から発生する熱を放熱させる構造が提案されている。

特開２０１５−６０９２３号公報

しかしながら、上記特許文献１にて開示されている構造では、放熱板と熱伝導体等を追加する必要があり、部品数の増加によるコストの増加及び実装工数の増加といった課題がある。

更に、小型で設置角度が可変な印刷装置においては、各電子回路基板の配置スペースが限られ、設置角度により熱の流れる方向も変わることから、電子回路基板の配置に特別な配慮が必要である。

そこで、本発明の目的は、部品数を増やすことなく、熱の影響を受けやすい電子回路基板の熱上昇を抑えられ、かつ、小型で設置角度が可変な装置にも適用できる基板配置を備える印刷装置、等を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一つの側面は、ロール紙に印刷を行う印刷装置が、制御回路を備える第１基板と、電源回路を備える第２基板と、前記ロール紙を収納するロール紙収納部と、を備え、前記第１基板と、前記第２基板は、前記ロール紙収納部を挟んだ前記ロール紙収納部の両側に配置される、ことである。

これにより、熱を発する電源回路を備えた電子回路基板と熱に弱い電子部品を備える電子回路基板を、別体として切り離せ、両者の間にロール紙収納部があり、熱が伝わりづらく、第１基板の温度上昇を抑えることができる。

更に、上記発明において、その好ましい態様は、前記印刷装置は、略直方体の筐体を備え、前記第１基板は、前記筐体の第１の角の周辺領域に配置され、前記第２基板は、前記第１の角と対角をなす第２の角の周辺領域に配置される、ことを特徴とする。

これにより、熱に弱い電子部品が備えられる電子回路基板を、熱を発する電源回路を備える電子回路基板から離すことができ、熱に弱い電子回路基板の熱上昇を抑えることができる。更に、印刷装置の設置角度によらず、同効果を得ることができる。

更に、上記発明において、その好ましい態様は、前記印刷装置は、略直方体の筐体を備え、前記第１基板は、前記筐体の第１の面の周辺領域に配置され、前記第２基板は、前記第１の面と対面をなす第２の面の周辺領域に配置される、ことを特徴とする。

これにより、熱に弱い電子部品が備えられる電子回路基板を、熱を発する電源回路を備える電子回路基板から離すことができ、熱に弱い電子回路基板の熱上昇を抑えることができる。

更に、上記発明において、その好ましい態様は、前記第２基板は、周辺機器と接続するためのコネクター部と一体化される、ことを特徴とする。

これにより、小型装置において、限られた内部空間を効率的に使用することができる。

更に、上記発明において、その好ましい態様は、前記コネクター部は、キャッシュドロアー接続用である、ことを特徴とする。

これにより、熱を発する電源回路を備えた電子回路基板と、熱の影響を受けにくいキャッシュドロアー接続用のモジュラーコネクター（ドロアーキックコネクター）とを一体化することができ、内部空間を効率的に使用できる。

更に、上記発明において、その好ましい態様は、前記第１基板は、少なくとも、ＣＰＵ、メモリー、及び、インターフェースを制御するＩＣのいずれか一つを備える、ことを特徴とする。

これにより、熱に弱いＣＰＵ、メモリー、及び、インターフェースを制御するＩＣ等を一つの電子回路基板に備え、熱を発する電源回路を備える電子回路基板と別体として切り離すことができ、熱による故障等を防ぐことができる。

更に、上記発明において、その好ましい態様は、前記印刷装置は、設置角度を変更可能である、ことを特徴とする。

これにより、第１基板の熱の影響を抑えつつ、ユーザー利便性が高い印刷装置を提供できる。

プリンター１を水平設置した場合の斜視図である。 プリンター１を垂直設置した場合の斜視図である。 プリンター１の側方断面図である。 プリンター１とロール紙９の寸法関係を例示した概略図である。 プリンター１の側方断面図である。 プリンター１を水平設置した場合の内部構造を示す斜視図である。 プリンター１を別の角度から見た場合の内部構造を示す斜視図である。 プリンター１における基板領域（対面）を模式的に示した図である。 プリンター１における基板領域（対角）を模式的に示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。

図１、図２は、本発明を適用した印刷装置の実施の形態例に係る斜視図である。

図１、図２に示す本実施の形態例に係るプリンター１は、ロール状に巻かれたロール紙９に印刷を行うレシート印刷用の小型プリンターである。本プリンター１では、備えられる電子回路基板を、熱の影響を受けやすいＣＰＵ、メモリー、インターフェース制御ＩＣ等の電子部品を備える電子回路基板（以降、主基板と称す）（第１基板）と、熱を発する電源回路を備える電子回路基板（以降、副基板と称す）（第２基板）とを切り離し（分離し）、それらを、ロール紙を収納するロール紙収納部３を挟んだロール紙収納部３の両側の位置に離して配置する。このような構成とすることで、部品数を増やすことなく、かつ設置角度が変わっても、主基板の熱上昇を抑えることができる。

図１、図２に示すプリンター１は、一例として、店舗のレジ等で用いられるレシートプリンターであり、印刷媒体としてロール紙９を使用し、印刷方式としては、サーマル方式を採用する。

図１は、本プリンター１を水平に設置した場合（印刷媒体が設置面に水平に排紙される場合（以降、水平設置と称す））の斜視図である。図２は、本プリンター１を垂直に立てて設置した場合（印刷媒体が設置面に対して垂直に排紙される場合（以降、垂直設置と称す））の斜視図である。

以下、プリンター１の外装部分について、図１、図２を参照しながら説明する。

プリンター１は、図１、図２に示されるようにプリンター１本体の背面を覆う背面カバー２ａと、底面を覆う底面カバー２ｂ、フロントカバー２ｃ等のプリンター１本体を覆う筐体２（外装ケース）を備え、ロール紙９を排紙する排紙口４等を備える。

筐体２は、図１、図２に示すように、概ね直方体形状をしている。

フロントカバー２ｃは、筐体２の前面において、下端部がヒンジ連結された開閉扉１２（図示せず）を覆う外装ケースとして取り付けられている。この開閉扉１２を開くことで、プリンター１本体の内部に形成されているロール紙収納部３が開放状態となり、ロール紙９の交換作業等を行うことができる。

背面カバー２ａ、底面カバー２ｂは、取り外して付け替えることが可能であり、プリンター１は、背面カバー２ａと底面カバー２ｂを交互に付け替えることで、設置角度（９０°）を変更して使用することができる。すなわち、水平設置と垂直設置で使用できる。

図３は、プリンター１を水平設置した場合の側方断面図である。より、具体的には、図３は、ロール紙収納部３に収納されるロール紙９の中心軸に垂直な面で切った断面図である。以降、水平設置した場合の図３を用いて、プリンター１の内部構成について説明する。

ロール紙９は、プリンター１によって印刷データが印字されるレシート用紙である。

ロール紙収納部３は、ロール紙９を収納する収納部である。図３に示すように、ロール紙収納部３にはロール紙ホルダー６が設けられ、ロール紙収納部３に収納されるロール紙
９を支持する。

フロントカバー２ｃによって覆われている開閉扉１２には、プラテンローラー１１があり、プラテンローラー１１に対向する位置に、印刷ヘッド１３が配置されている。

プラテンローラー１１は、印刷ヘッド１３と共にロール紙９を挟持し、図示していないが、モーターによって回転することにより、ロール紙９を引き出し、排紙口４へと送る。

印刷ヘッド１３は、その下面に複数の発熱抵抗体を備えた印刷部である。プラテンローラー１１の回転により、ロール紙収納部３から引き出されたロール紙９は、プラテンローラー１１と印刷ヘッド１３とで挟持され、プラテンローラー１１と印刷ヘッド１３との間を通過する際に、印刷ヘッド１３の発熱により、ロール紙９に印刷（記録）がなされる。

オートカッター８は、上述のようにレシートが印刷された後、ロール紙９を切断するための固定刃と稼働刃を有するカッターである。オートカッター８は、レシートの印字が終わると、稼働刃を動作させ、レシートを切断する。

排紙口４は、印刷ヘッド１３により印刷（記録）がされ、オートカッター８により切断されたロール紙９を排紙する開口である。

図４は、プリンター１とロール紙９の寸法関係を例示した概略図である。本実施の形態例に係るプリンター１は、小型の装置であり、筐体２の寸法をできるだけ小さくするため、ロール紙９の寸法（直径）に、部品を納められる最小限のスペース分の長さを加えた長さを、筐体２の寸法としている。例えば、外径Ｄが８３（ｍｍ）のロール紙９を収納して使用するタイプの場合には、プリンター１の筐体２の寸法（図４に示すＬ）は、１２７（ｍｍ）である。この場合、外径Ｄに対する寸法Ｌの比率（Ｌ／Ｄ）は、１．５である。他の例として、外径Ｄが４２（ｍｍ）または、５８（ｍｍ）等の異なる外径Ｄのロール紙９を使用する場合もあるが、この比率は、概ね約１．４から１．８の間で設計される。プリンター１では、この様に限られた空間内に、後述する主基板５１、副基板７１、及び、ロール紙９等の部品を収納する。

以上のような構成を備えるプリンター１は、プリンター内部の主基板５１と副基板７１に特徴があり、以下その詳細について説明する。

図５は、図３と同様に、プリンター１を水平設置した場合の側方断面図である。

まず、プリンター１に備えられる電子回路基板等について、図５を用いて説明する。

主基板５１は、プリンター１を制御する各電子部品を備える電子回路基板（制御回路を備える基板）である。主基板５１は、一つあるいは複数の電子回路基板によって構成されており、主に、プリンター１の動作を制御するＣＰＵ、各種データの記憶をするメモリー、ＵＳＢインターフェ−ス、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インターフェース、及び、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）インターフェ−ス等の各種インターフェースを制御するＩＣ（インターフェース制御ＩＣ）等を備える。プリンター１には、周辺機器とプリンター１を繋ぐ各種のコネクター（例えば、ＲＳ２３２Ｃ等（Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル用コネクター）、ＵＳＢアップストリームポートコネクター、及び、ＡＣアダプター（電源コネクター）、ステータスシートボタン等（いずれも図示せず））（コネクター部）が備えられ、主基板５１は、これらのコネクター群と一体化されている。

副基板７１は、電源回路を備える電子回路基板であり、主基板５１とは別体の電子回路
基板である。信号通信のために用いられる複数の電線の束（以降、ハーネスと称す）（図示せず）によって、主基板５１と繋がっている。副基板７１は、後述するコネクター７２と一体化されている。

コネクター７２は、プリンター１が店舗のレジ等で用いられる際、キャッシュドロアー（図示せず）とプリンター１を接続するためのモジュラーコネクター（いわゆるドロアーキックコネクター）である。コネクター７２とキャッシュドロアーは、ハーネスによって接続され、具体的には、ハーネスの一方のプラグがコネクター７２に装着され、他方のプラグ（図示せず）が、キャッシュドロアーに装着される。

次に、これら主基板５１と副基板７１の基板配置について、図５を用いて説明する。

ここで、主基板５１に備えられるＣＰＵ、メモリー、及び、インターフェース制御ＩＣ等は熱に弱く、これらの熱に弱い電子部品が備えられる電子回路基板（主基板５１）は、熱を発する電源回路を備える電子回路基板（副基板７１）から切り離され、離れた位置に配置される。具体的には、主基板５１及び副基板７１は、ロール紙収納部３の両側の領域（図５の領域５、領域７）に配置される。換言すれば、主基板５１と副基板７１は、ロール紙収納部３を中心に反対側の領域にそれぞれ配置される。より具体的には、図５に示すように、主基板５１と副基板７１は、ロール紙収納部３を挟んだロール紙収納部３の両側の領域（図５の領域５と領域７）に離して配置される。

図５に示す場合、筐体２の上面Ｐ１、すなわち、プリンター１の設置面Ｇに対して水平の上面Ｐ１付近の領域５に主基板５１が配置される。同様に、筐体２の下面Ｐ２付近の領域７に副基板７１が配置される。この場合、主基板５１と副基板７１は、それぞれ筐体２の対面をなす、上面Ｐ１と下面Ｐ２の周辺領域（それぞれ筐体２の内側の領域）に配置される。

図６は、プリンター１を水平設置した場合の内部構造を示す斜視図である。

図６に示されるように、主基板５１と副基板７１は、プリンター１の本体において、ロール紙収納部３を挟んだ上面と下面の位置に配置される。すなわち、概ね直方体形状のプリンター１の本体における上面と下面（直方体の対向する面）に配置される。また、図６では図示されていないが、ロール紙収納部３は、主基板５１と副基板７１の間の領域にある。また、図６に示されるように、コネクター７２は、側面に開口し、プラグが側方から着脱される。

図７は、プリンター１を別の角度から見た場合の内部構造を示す斜視図である。

図７においても、図６に従って説明した主基板５１と副基板７１の位置関係を見ることができる。

以上、本実施の形態例に係るプリンター１における主基板５１と副基板７１の配置位置について説明したが、これは一例であって、概ね直方体形状のプリンター１の本体、あるいは筐体２において、互いに対面をなす面の周辺領域、あるいは、互いに対角をなす角の周辺領域に主基板５１と副基板７１を分けて配置する構成であれば良い。

以下、具体的に、対面あるいは対角の周辺領域について説明する。

図８は、プリンター１における基板領域（対面）を模式的に示した図である。
図８に示す直方体は、プリンター１の筐体２を示している。図８に示す領域Ｍ１、Ｍ２は
、それぞれ、主基板５１と副基板７１を配置する領域を示している。領域Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ、筐体２の一つの面Ｓ１（第１の面）と、面Ｓ１に対向する面（対面をなす面）Ｓ２（第２の面）の周辺領域（面Ｓ１、Ｓ２に沿った領域）である。

なお、このように、対面をなす面の周辺領域に主基板５１と副基板７１を配置した場合には、プリンター１を設置したときに、主基板５１が配置される面が上面にこないように構成するのが、より望ましい。

図９は、プリンター１における基板領域（対角）を模式的に示した図である。

図９に示す直方体は、図８と同様に、プリンター１の筐体２を示している。図９に示す、角部Ｋ１（第１の角）の周辺領域Ｎ１、角部Ｋ２（第２の角）の周辺領域Ｎ２は、それぞれ、主基板５１と副基板７１を配置する領域を示している。角部Ｋ１、Ｋ２の周辺領域Ｎ１、Ｎ２は、それぞれ、筐体２の一つの角部Ｋ１と、角部Ｋ１と対角をなす角部（対角）Ｋ２の周辺領域である。

以上説明したように、本実施の形態例に係るプリンター１は、熱に弱い電子部品を備える主基板５１と、熱を発する電源回路を備える副基板７１を別体として切り離し、それらを、ロール紙収納部３を挟んだ、ロール紙収納部３の両側（互いに、反対側）に配置する。

したがって、熱に弱い電子部品が備えられる主基板５１が、熱を発する電源回路を備える副基板７１から離され、間にロール紙収納部３があり、熱が伝わりづらいので、主基板７１の熱の上昇を抑えることができる。また、主基板５１と副基板７１を上述した対面の領域に配置することで、同様の効果が得られる。また、対角にした場合にも、設置方向に関わらず、同様の効果が得られる。

また、副基板７１と周辺機器とプリンター１を繋ぐ各種コネクターを、副基板７１と一体化することで、小型な装置の場合には、限られた内部空間を効率的に使用することができる。

また、副基板７１と周辺機器を接続するためのコネクター７２を、電源回路の放熱による影響を受けにくいキャッシュドロアー接続用のモジュラーコネクター（ドロアーキックコネクター）と一体化することで、プリンター１の内部空間を効率的に使用できる。

また、主基板５１は、熱に弱いＣＰＵ、メモリー、及び、インターフェース制御ＩＣ等を備えて、熱を発する電源回路を備える副基板７１と別体として切り離すことで、主基板５１の熱による故障等を防ぐことができる。

また、プリンター１は、設置角度を変更可能であるが、上述した、主基板５１と副基板７１の配置により、設置角度に関わらず、主基板５１を熱から守ることができる。

なお、本プリンター１は、サーマル式のプリンターであったが、それに限らずインクジェット方式等、他の印刷方式を採用するプリンターであっても良い。

本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものとする。

１…プリンター、２…筐体、２ａ…背面カバー、２ｂ…底面カバー、２ｃ…フロントカバ
ー、３…ロール紙収納部、４…開口部、５…領域、５１…主基板、６…ロール紙ホルダー、７…領域、７１…副基板、７２…コネクター、８…オートカッター、９…ロール紙、１１…プラテンローラー、１２…開閉扉、１３…印字ヘッド。

Claims (7)

1. ロール紙に印刷を行う印刷装置であって、
   制御回路を備える第１基板と、
   電源回路を備える第２基板と、
   前記ロール紙を収納するロール紙収納部と、を備え、
   前記第１基板と、前記第２基板は、前記ロール紙収納部を挟んだ前記ロール紙収納部の両側に配置される
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１において、
   前記印刷装置は、略直方体の筐体を備え、
   前記第１基板は、前記筐体の第１の角の周辺領域に配置され、前記第２基板は、前記第１の角と対角をなす第２の角の周辺領域に配置される
   ことを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１において、
   前記印刷装置は、略直方体の筐体を備え、
   前記第１基板は、前記筐体の第１の面の周辺領域に配置され、前記第２基板は、前記第１の面と対面をなす第２の面の周辺領域に配置される
   ことを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、
   前記第２基板は、周辺機器と接続するためのコネクター部と一体化される
   ことを特徴とする印刷装置。
5. 請求項４において、
   前記コネクター部は、キャッシュドロアー接続用である
   ことを特徴とする印刷装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項において、
   前記第１基板は、少なくとも、ＣＰＵ、メモリー、及び、インターフェースを制御するＩＣのいずれか一つを備える
   ことを特徴とする印刷装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項において、
   前記印刷装置は、設置角度を変更可能である
   ことを特徴とする印刷装置。

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